晶用军事|激光武器怎样才能击落导弹和运载火箭？( 二 ) 引子在120年前的1898年

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大功率激光束能截断树枝
对于军用的激光器，除了眩目等软杀伤要求外，通常都希望有更强大的杀伤力，它要能击毁一两公里范围内的无人机，还要能击落炮弹、导弹甚至摧毁飞机、舰船和卫星。所以军用激光器要求至少有100kW以上的发射功率，以便在最短时间内摧毁目标。
有朋友可能会说，激光切割机只需要10kW功率就能快速切割5厘米厚的碳钢板，难道100kW的激光还不够射穿飞机和导弹薄薄的蒙皮吗？这区别真的挺大，因为激光切割机在切割钢板时，激光头几乎是挨着钢板表面，而激光武器的目标在几千米甚至几百千米之外。

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激光切割厚钢板
雾霾防激光
如果你经常关注军事节目，对“局座”张召忠一定不陌生，真正使局座声名显赫的并不是他屡测不准的伊拉克战局，而是他“海带缠潜艇，雾霾防激光”的名言。平心而论， “海带缠潜艇”是网友对张将军的误会，他原本是讲沿海养殖海带的尼龙绳有可能会缠住潜艇的螺旋桨。但“雾霾防激光”却是真正有科学道理的。激光武器在空气中最大的敌人正是空气本身，若是水汽重一些，激光武器的作用将大打折扣，碰到雾霾基本就瞎了。
这到底是为什么呢？因为空气受热时产生一种“热光晕”的现象。
春夏时节，如果你抬眼看天，有时会发现在太阳周围的空气中出现一个亮亮的光圈，这便是日晕。日晕是阳光通过卷层云时，云层中的冰晶和水气使光线发生折射，于是在太阳周围产生晕轮。

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日晕
不需要冰晶折射，大功率激光在穿过空气时就因为光热效应而剧烈加热光路中的气体分子，气体分子吸收激光辐射的能量，同时因为体积膨胀而产生凹透镜一样的效果。因为透镜的折射率与密度成正比，所以原本聚拢在一起的激光束被空气扩散成一个大大的光斑，同时由于空气是流动的，在风的作用下空气透镜还会发生不规律的热变形，使光斑偏离原来的目标。

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高能激光束在空气中的散射与偏转
激光对空气的加热量取决于激光的功率以及空气分子吸收激光波长的强度，为了克服热光晕的影响增加激光的功率，就意味着空气对激光的散射和弯曲更强烈。并且随着距离、空气中水气和雾霾的增加而变得无解。雾霾的颗粒物在激光加热下会气化为等离子体，这会加剧空气的局部湍流并引起形变，激光迅速发散成为一大号手电筒。
机载激光武器的流产
作为导弹防御计划的一个组成部分， 2004年美国将一架波音747-400F飞机改装成了空中激光试验平台，平台被命名为YAL-1A 。 YAL-1A里安装了一套兆瓦级（1000kW）化学氧碘激光器，美国军方希望利用它在助推上升阶段就摧毁弹道导弹。

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YAL-1A
一般而言，为了便于之后的变轨，弹道导弹或运载火箭在发射的上升段会尽量保持稳定，这为激光的远距离瞄准以及聚焦创造了有利条件。为了补偿大气的畸变， 747飞机上还专门安装了相应的设备和计算机系统。然而多次试验的结果证明，这架飞机强大的激光器只能在几十公里的距离内烧穿战术导弹的燃料箱，实战中飞得这么近完全就是自杀；而要想离得更远一点，激光的功率需要至少再增加20~30倍，这在飞机上又完全做不到。 2012年计划失败， YAL-1A飞机被拆解。